Урок-лекция по теме: "Генная инженерия"
Цели:
- сформировать у учащихся знания о генной инженерии, познакомить со стадиями метода рекомбинантных плазмид: созданием вектора, трaнcформацией, скринингом; с задачами генной инженерии и значением для человека, растений, животных;
- продолжить формирование умений работать с текстом учебника и выделять главное, вести грамотно и аккуратно записи со слов учителя, работать с тестами, дополнительной литературой.
Оборудование: рисованная таблица “Стадии метода рекомбинативных плазмид”, тесты.
Ход урока
I. Организационный момент.
II. Подготовка к восприятию нового материала.
- Фронтальная беседа.
- Что называется геном?
- В виде чего записана информация о белках? Обо всех белках организма?
- Почему именно о белках?
- Одинаковые ли белки образуются у различных организмов?
- Можно ли утверждать, что белки определяют видовую специфичность?
Проблемный вопрос. Как вы думаете, может ли какой-нибудь другой организм, например, бактерия, синтезировать белок человеческого организма?
III. Изучение нового материала.
Сегодня на уроке мы познакомимся с методами генной инженерии, которые позволяют бактериальным клеткам синтезировать “человеческий” белок, подробно остановимся на стадиях одного из методов - рекомбинативных плазмид,чтобы понять сущность этого процесса, поговорим о значении генной инженерии. План нашей лекции на доске. По ходу изучения вопросов, делайте в своих тетрадях соответствующие записи.
План лекции (на доске).
1. Генная инженерия. Цели генной инженерии.
2. История генной инженерии.
3. Метод реконструирования и переноса рекомбинантных плазмид. Стадии метода.
А) Создание вектора.
1. Рестрикция.
2. Лигирование.
Б) Tрaнcформация.
В) Скрининг.
4. Синтез гена искусственным путём.
5. Значение и перспективы генной инженерии.
Слово учителя.
1. Генная инженерия. Цели генной инженерии.
Генная инженерия – это совокупность методов, позволяющих посредством операций in vitro (в пробирке, вне организма), переносить генетическую информацию из одного организма в другой. Цель генной инженерии в получении клеток (в первую очередь бактериальных), способных в промышленных масштабах наpaбатывать некоторые “человеческие” белки; в возможности преодолевать межвидовые барьеры и передавать отдельные наследственные признаки одних организмов другим (использование в селекции растений, животных).
2. История генной инженерии.
Формальной датой рождения генной инженерии считают 1972 год. В этот год группа исследователей во главе с американским биохимиком Полом Бергом, работавшим в Стэнфордском университете, что неподалеку от Сан-Франциско в Калифорнии, сообщила о создании вне организма первой рекомбинантной ДНК. Ее еще называют гибридной, т.к. она состоит из ДНК-фрагментов различных организмов. Первая рекомбинантная молекула ДНК состояла из фрагментов кишечной палочки (E. Coli – Escherihia coli), группы генов самой этой бактерии и полной ДНК вируса SV40, вызывающего развитие опухолей у обезьяны. Такая рекомбинантная структура теоретически могла обладать функциональной активностью в клетках, как кишечной палочки, так и обезьяны. Она могла как челнок “ходить” между бактерией и животным. За эту работу Полу Бергу в 1980 году присуждена Нобелевская премия. Основные методы генной инженерии были разработаны в начале 70-х годов прошлого (XX) века. Их суть заключается во введении в организм нового гена. Для этого создают специальные генетические конструкции ? векторы, т.е. устройство для доставки нового гена в клетку. В качестве вектора используют плазмиды.
Что такое плазмиды? ( Кольцевая двухцепочечная молекула ДНК, которая есть в бактериальной клетке. (Она состоит из нескольких тысяч пар нуклеотидов)).
В бактериальной клетке, кроме основной, не покидающей клетку ДНК, может содержаться несколько различных плазмид, которыми она обменивается с другими бактериями. Плазмиды являются автономными генетическими элементами, редуплицирующимися в бактериальной клетке не в то же время, что основная молекула ДНК. Плазмиды несут жизненно важные для бактерии гены – гены лекарственной устойчивости к антибактериальным препаратам. Бактерия, имеющая различные плазмиды, приобретает устойчивость к различным антибиотикам, к солям тяжелых металлов. Поскольку плазмиды могут переходить из одной бактериальной клетки в другую, то они быстро распространяясь среди бактерий, сохраняют им жизнь. Поэтому плазмиды называют даром природы генным инженерам.
3. Методы генной инженерии.
Наиболее распространенными методом генной инженерии является метод конструирования и переноса рекомбинантных ДНК. Этот метод включает несколько этапов.
1. Создание вектора.
Этот этап состоит из двух последовательных стадий: рестрикции и лигирования.
Рестрикция – означает “разрезание”, “ограничение”. При помощи фермента ? рестрикционной эндонуклеазы или рестриктазы, открытой в 1974 году швейцарским ученым Вернером Арбером, происходит разрезание плазмидной ДНК, образуется расщепленная плазмида с “липкими” концами ? ТТАА и ААТТ. ( Бактериальные клетки выpaбатывают рестриктазы для разрушения инородной ДНК, чтобы защищаться от вирусной инфекции.) Этой же рестриктазой разрезают ДНК человека (выделенную из клетки) на множество различных фрагментов, но с одинаковыми “липкими” концами. Поскольку используется один и тот же фермент ? рестриктаза ? “ липкие” концы плазмиды и “липкие” концы ДНК человека (чужеродный ген) будут являться комплементарными. <Рисунок 1>
Лигирование - “сшивание”. Фрагменты ДНК человека включают в плазмиды и их комплементарные “липкие” концы “сшивают” ферментом лигазой. Образуется рекомбинантная плазмида.< Рисунок 1>
2. Tрaнcформация – введение.
Рекомбинантные плазмиды вводят в бактериальные клетки (E. Coli), обработанные специальным образом, чтобы они на короткое время стали проницаемы для макромолекул. Однако, плазмиды проникают лишь в часть обработанных клеток. <Рисунок 1>. Tрaнcформированные бактерии вместе с плазмидой приобретают устойчивость к определённому антибиотику. Это позволяет отделить трaнcформированные бактерии от нетрaнcформированных, так как они погибают на среде, содержащей антибиотик. Чтобы их отделить друг от друга, бактерии высевают на питательную среду так, чтобы клетки находились на расстоянии друг от друга. Каждая из трaнcформированных клеток размножается и образует колонию из многочисленных потомков – клон. < Рисунок 2>
3. Скрининг – отбор среди клонов трaнcформированных бактерий тех, которые содержат плазмиды, несущие нужный ген человека.
Все бактериальные колонии покрывают специальным фильтром. Когда его снимают, на нём остаётся отпечаток колоний. Затем проводят молекулярную гибридизацию. Фильтры погружают в раствор с радиоактивно меченым зондом. Зонд – это полинуклеотид, комплементарный части искомого гена (Р32). Он гибридизируется лишь с теми рекомбинантными плазмидами, которые имеют нужный ген. После гибридизации на фильтр в темноте накладывают рентгеновскую плёнку и через несколько часов её проявляют. Засвечиваются те участки на плёнке, где располагаются клоны трaнcформированных бактерий с нужным геном. Их отбирают, размножают (клонируют), так как они способны выpaбатывать белок, кодируемый этим геном. <Рисунок 2>
Закрепление объяснённого материала.
- Как называется рассмотренный нами метод генной инженерии?
- Из каких этапов он состоит?
- Что такое вектор?
- Сколько стадий включает этап создания вектора?
- Опишите эти стадии.
- Что такое трaнcформация?
- Что такое скрининг?
- Опишите скрининг.
4. Синтез гена искусственным путём.
Не всегда удаётся вырезать точный ген с помощью рестриктаз. Многие гены расщепляются этими ферментами на несколько частей, некоторые не содержат последовательностей, узнаваемых рестриктазами. Тогда поступают другим образом. Самостоятельная работа с текстом учебника. Прочитайте текст стр. 102 – 103 со слов “Поэтому в ряде случаев…” до слов “ С помощью клонирования….” и ответьте на вопрос: “Как получить клон с нужным в данном случае геном?”
Ответ.
Начинается клонирование с целенаправленного получения нового гена. Для этого из клеток человека выделяют и – РНК – копию этого гена. С помощью фермента обратной трaнcкриптазы, открытой в 1970 году Д. Балтимором и Г. Теминым (американские ученые – лауреаты Нобелевской премии) синтезируют коплементарную цепь ДНК. Затем эта цепь ДНК служит матрицей для синтеза обратной трaнcкриптазой комплементарной второй цепи ДНК, которая называется к-ДНК (комплементарная ДНК). Она соответствует гену, с которого считала информация и – РНК, запущенная в систему обратной трaнcкриптазой. Комплементарная ДНК (к – ДНК) встраивается в бактериальную плазмиду, которой трaнcформируют бактерии и получают клоны, содержащие только выбранные гены человека.
5. Значение и перспективы генной инженерии.
Значение генной инженерии велико. О достижениях генной инженерии и перспективах послушаем сообщение учащегося. (Приложение 1).
VI. Закрепление.
Тестовая работа. Выбери правильный ответ. Четыре варианта. (Приложение 2, 3)
. На развороте доски написаны ответы для проверки. Учащиеся обмениваются тестами, проверяют и оценивают их.Доска. Ответы на тесты.
| Варианты – 1, 3 | Варианты – 2 ,4 |
| 1.в | 1.б |
| 2.г | 2.в |
| 3.б | 3.г |
| 4.б | 4.в |
| 5.а | 5.в |
Оценка.
- “5” -5 правильных ответов.
- “4” - 4 правильных ответов.
- “3” - 3 правильных ответа.
V. Задание на дом. По учебнику А. О. Рувинского параграф 17, вопросы после параграфа, записи в тетради.
Комментарии:
Цель урока: формирование у учащихся понятия о семействе Пасленовые....
12 11 2025 18:37:56
В нашей школе традиционно проходит предметная неделя биологии, в рамках которой проводятся внеклассные мероприятия и нестандартные формы уроков. Этот час веселых затей включает несколько чередующихся игр, которые проводятся в быстром темпе и позволяют проверить пpaктические и теоретические знания учащихся о растениях.
...
11 11 2025 11:27:55
Представлен материал конференции о взаимодействии растений, животных и природных условий в природных зонах Азии. Целью проведения конференции является продолжение формирования представления детей о связи компонентов природы....
10 11 2025 3:49:44
<p>Цели данного урока: познакомить учащихся с особенностями строения и жизнедеятельности лишайника; продолжить работу с учебником, гербарием и тетрадью; прививать детям чувство прекрасного через художественную литературу. ...
09 11 2025 2:28:57
Основная задача урока – усиление здоровьесберегающей направленности знаний. На уроке создаются условия для развития познавательных, творческих, коммуникативных, рефлексивных способностей школьников. Проверка ранее изученного материала осуществляется с использованием компьютерных презентаций....
08 11 2025 20:32:39
Цель урока: обобщить и систематизировать знания о строении растительной клетки и протекающих в ней жизненно важных процессах....
07 11 2025 8:32:38
Цели урока: освоение знаний о роли биологической науки в формировании современной естественнонаучной картины мира; методах познания живой природы; о живой природе и присущих ей закономерностях; о строении, жизнедеятельности и средообразующей роли растений....
06 11 2025 1:47:49
Урок позволяет раскрыть особенности строения и образа жизни птиц разных экологических групп.
...
05 11 2025 4:22:22
Решающим фактором роста ориентации школьников на саморазвитие в учебном процессе является психологический климат класса и психологический климат урока. Поэтому учитываются этапы развития психологического климата: от чувства безопасности–к чувству принадлежности; от чувства принадлежности–к признанию достижений; от признания достижений–к стремлению выразить себя в учебной деятельности.
...
04 11 2025 19:53:54
Использованная на уроке комбинированная форма опроса учащихся позволит не только проверить и закрепить знания учащихся по теме, но и подготовить их к различной форме проведения вступительных экзаменов в вуз.
...
03 11 2025 5:47:32
Тема предполагает углубление знаний о процессах сукцессии и её видах, даёт возможность с помощью компьютера представить процесс образования устойчивого биогеоценоза и осознать значение охраны окружающей среды. Урок способствует развитию логического мышления и творческого подхода к решению проблем.
...
02 11 2025 19:52:36
Воспитание юной личности в духе гражданственности на основе развития нравственных чувств и ориентиров – сложная задача, решение которой требует особого такта и педагогического мастерства. Реализация учителем на уроках биологии историко-библиографического методологического подхода позволит приблизиться к решению данной проблемы....
01 11 2025 8:35:51
Урок расширяет представления школьников о важности представителей отрядов птиц на основе выявления существенных признаков. Современные дети все меньше обращаются за информацией к книгам, а стараются получить ее из компьютера. Использование компьютера позволяет повысить эффективность, сделать урок более насыщенным, интересным и красочным, реализовать индивидуализацию, дифференциацию и профильность обучения, сместить акцент деятельности учащихся на уроке на самостоятельную работу....
31 10 2025 4:44:42
Уничтожение лесов, осушение болот, орошение засушливых земель — все это отражается на географическом распределении видов. Большое значение имеет и вовлечение в хозяйственный оборот новых природных ресурсов для размещения населенных пунктов, промышленных предприятий, использования атомной энергии....
30 10 2025 17:28:42
9-й класс – особо ответственная пора в жизни молодых людей, решивших продолжать свое образование. Это рубеж, который заставляет задуматься о своей судьбе, карьере, профессии. Поэтому учим детей ориентироваться в мире специальностей и профессий, оценивать, не завышая и не занижая свои возможности. В работе представлен проект учащегося «Мои жизненные планы и профессиональная карьера»....
29 10 2025 4:49:24
Данная разработка предлагает проведение зачетного урока по теме "Пищеварительная система". На уроке используется групповая работа. Эта методика позволяет в течение одного урока опросить всех учеников в классе, еще раз повторить наиболее сложные вопросы темы. Ее можно использовать при проведении зачетного урока любого раздела биологии.
...
28 10 2025 0:46:20
Процесс откладывания икры самками и оплодотворение ее cпepматозоидами самцов называется нерестом. На период нереста рыбы ищут благоприятные условия для развития потомства, поэтому часто уходят из привычных мест обитания....
27 10 2025 21:16:43
Урок проводится в 6-м классе как заключительный и посвящается обобщению и систематизации знаний, которые учащиеся получили во время изучения темы "Побег". Форма урока – игра. Ученики используют разнообразный дидактический и раздаточный инструментарий, лабораторное оборудование....
26 10 2025 6:43:47
Цель урока: выявление хаpaктерных признаков и черт приспособленности парнокопытных и непарнокопытных к среде обитания. Урок по игровой методике существенно повышает интерес учащихся к предмету, позволяет им лучше запоминать формулировки, определения, "раскрепощают" ученика, его мышление. Кроме того может служить отправной точкой в возникновении у ребят интереса и любви к изучаемому предмету.
...
25 10 2025 11:12:52
В России 25% всей площади занимают хвойные леса, поэтому эта тема имеет особое значение. Эти леса вырубаются повсеместно, поэтому необходимо говорить об их защите....
24 10 2025 11:31:21
На уроке биологии исследуется рост и развитие растений посредством экспериментальных работ....
23 10 2025 14:26:36
На уроках важное место отводится исследовательской деятельности. Учащиеся выявляют влияние шума, курения на организм, изучают экологическое состояние пришкольного участка, исследуют содержание нитратов в овощах, консервантов в продуктах, содержание витамина «С» в различных соках.
...
22 10 2025 6:26:45
Урок "Критерии вида " проведен в 9-м классе в форме заседания биологического клуба. Учащиеся работают в группах по 4 человека и представляют научные секции: "История биологии", "Морфология и систематика", "Генетика" и др. Представители каждой секции выдвигают предположения о критериях вида, приводят научные факты в пользу того или иного критерия, выполняют лабораторную работу. Урок направлен на развитие познавательной активности, самостоятельности и коммуникативных компетентностей учащихся....
21 10 2025 19:39:15
Одна из сложностей учительского труда - освоение требований программы неуспевающими
учащимися. Вариантом решений этой проблемы является включение в учебный процесс знаковой
системы свертки/развертки потоков информации. В результате применения этого приема
изменяется роль учителя. Он становится консультантом....
20 10 2025 23:57:33
При изучении материала урока предлагается сформировать следующие виды универсальных учебных действий: учебно-организационные, учебно-информационные, учебно-интеллектуальные, учебно-коммуникативные. Развитие системы УУД в составе личностных, регулятивных, познавательных и коммуникативных действий осуществляется согласно нормативно-возрастному развитию личностной и познавательной сфер ребенка....
19 10 2025 16:16:43
Цель урока: заставить задуматься учащихся над проблемами пьянства, отказаться от употрeбления спиртных напитков. Урок проводится в форме сюжетно-ролевой игры в курсе "Общей биологии" после изучения тем "Основы цитологии" и "Размножение и индивидуальное развитие", когда учащиеся способны оценить вредное действие этилового спирта не только на организменном, но и клеточном, и молекулярном уровнях.
...
18 10 2025 2:12:51
Разработка урока «Рост и развитие растений и животных» с использованием технологии проектного обучения. Требования, предъявляемые к современному уроку, типология уроков, контрольно-оценочная деятельность. ...
17 10 2025 4:11:16
Данное мероприятие позволяет учащимся расширить знания по теме "Семейство свиньи". Материал излагается в форме путешествия по материкам, на которых предстоит встреча с представителями пяти родов данного семейства. Роль натуралистов исполняют учащиеся, которые рассказывают присутствующим о повадках, особенностях строения, образе жизни животных. Исторические сведения о животном рассказывает архивариус, о пользе данных представителей поведает врач. ...
16 10 2025 1:44:20
![]("/img/contest-medal-icon.png" "\"Лауреат\""){kind=icon}
В ходе урока проверяется усвоение основных понятий темы, закрепляются знания об основных процессах жизнедеятельности растений. Предлагаются задания разного уровня сложности. К уроку разработана презентация....
15 10 2025 3:20:15
Интеллектуальная игра по биологии и экологии "Растения леса" проводится в форме биологического турнира, экологического КВН или брейн-ринга в рамках предметной декады с целью повышения познавательного интереса к предметам естественно-научного цикла, расширения кругозора и развития логического мышления учащихся, привлечения подрастающего поколения к изучению и охране леса, воспитания любви к родной природе.
...
14 10 2025 11:48:36
При обучении биологии использование компьютера эффективно на уроках изучения нового материала, при отработке умений и навыков (обучающее тестирование), при проверке знаний учащихся, а также во время проведения биологического пpaктикума. В статье я представляю свой опыт использования ИТ на уроке биологии по теме "Вирусы"....
13 10 2025 22:48:51
Представлена разработка игры-викторины для учащихся 5–6-х классов. Игра может проводиться в качестве заключительного урока по курсу «Природоведение» (в 5-м классе) или как внеклассное мероприятие в рамках предметной недели естественных наук (в 5–6-х классах). На вопросы викторины приводятся правильные ответы.
...
12 10 2025 9:12:13
Опыт применения инновационной технологии в урочной форме организации учебной деятельности учащихся представлен в проекте "Успешное функционирование кровеносной системы как условие долголетия"....
11 10 2025 0:54:33
Формирование здорового образа жизни учащихся на уроках биологии способствует созданию такого образовательного прострaнcтва, которое формирует здоровую личность с развитым интеллектом, навыками исследовательского труда, высоким уровнем культуры, способную жить и действовать в постоянно меняющимся мире.
...
10 10 2025 4:38:48
Урок биологии в 10-м классе с использованием методики «Взаимообмен заданиями» (авторская методика кандидата физико-математических наук М.А. Мкртчяна) для отработки генетической терминологии и для решения генетических задач. Для работы учащимся выдается алгоритм, правила работы и карточки с заданием, на столе учителя листок учета и карточки с решениями, на доске записаны вопросы рефлексии.
...
09 10 2025 16:45:32
В статье предлагается выполненная автором работа на основе авторской программы В.В. Пасечника и др.". Используемые презентации могут облегчить работу учителя в реализации данной программы....
08 10 2025 15:48:34
Урок направлен на расширение знаний о экологической и потребительской грамотности современного человека. Данный урок позволит учащимся не только научиться получать полную информацию о товаре, но и будет способствовать развитию умения работать с информацией, представленной в виде символов, находить правильное объяснение символам....
07 10 2025 6:57:51
Урок для учащихся 9-го класса общеобразовательной школы (учебник Мамонтова С.Г., Захарова В.Б., Сонина Н.И. "Биология. Общие закономерности"). Цель урока: изучить особенности строения эукариотической клетки, выявить признаки сходства и различия животной и растительной клетки. Задания, предлагаемые на уроке, направлены на систематизацию знаний, совершенствование навыков самостоятельной учебной деятельности, умению устанавливать причинно-следственные связи. На уроке используется презентация.
...
06 10 2025 2:48:31
Урок представляет собой беседу о предмете экологии, её задачах, классификации экологических факторов с использованием презентации.
Фронтальная работа с изображениями. В ходе урока идет просмотр анимации «Абиотические факторы», выполнение письменных заданий с использованием дополнительного материала. Закрепление материала проводится в форме игры «Кот в мешке»....
05 10 2025 6:14:46
Рабочая программа составлена в соответствии с требованиями федерального компонента государственного образовательного стандарта основного общего образования по биологии, авторской программы "Программа по биологии. 6–9-й класс" А.А. Вахрушева и А.С. Раутиана, 2008 г. Рабочая программа рассчитана на 68 учебных часов (2 часа в неделю)....
04 10 2025 7:43:31
Результаты эволюции проявляются в трех следствиях: органической целесообразности, постепенном усовершенствовании организмов, многообразии видов....
03 10 2025 13:25:54
Внеклассное мероприятие для обучающихся 3–6-х классов — аналог телевизионной передачи "Своя игра". Все вопросы по растительному и животному миру родного края представлены в виде загадок. Игра дает возможность каждому ученику проявить своей интеллект и способности....
02 10 2025 22:55:18
Урок интегрирует знанияо заповедниках Пермского края и их значении, умение работать с литературными источниками. Подготовительная работа – подготовка докладов по заповедникам Пермского края. Урок проходит в форме путешествия по станциям, учащиеся работают в группе....
01 10 2025 13:53:39
Животные получают необходимый им кислород из атмосферы или воды, в которой он растворен. Поэтому их органы дыхания разнообразны. Связь органов дыхания со всеми...
30 09 2025 23:34:32
При проведении урока рекомендуется использование интеpaктивной доски. Новый материал усваивается и систематизируется с помощью современной технологии составления учебного тезауруса. Цель урока: освоение знаний о естественном отборе и его видах как главной движущей силы эволюции, отработка приемов систематизации знаний....
29 09 2025 15:31:14
Особенностью представленного урока является его интеграция с предметом "Химия", предметом, который учащиеся 8-го класса только начали изучать. Цель данного типа интеграции: развитие познавательного интереса к предмету "Химия", подтверждение единства наук естественного цикла, их тесной взаимосвязи, а также доказательство того, что организм – сложная система, работа которой основана в том числе и на химико-биологических процессах....
28 09 2025 9:12:54
Урок знакомит учащихся с методами изучения наследственности человека, показывает пpaктическое значение генетики для медицины, знакомит учащихся с некоторыми наследственными заболеваниями.
...
27 09 2025 2:38:32
На уроке прослеживается эволюция органов чувств у живых организмов. Учащиеся знакомятся с процессом регуляции деятельности организма....
26 09 2025 14:18:40
В работе представлен шаблон компьютерной презентации с примером использования ее на уроке биологии. Тема урока: «Строение и значение кожи».
В школе разработаны нормы проектирования уроков, которыми пользуются все учителя.
Данная презентация соответствует этим нормам и помогает учителю биологии достаточно быстро подготовить урок, тема которого связана со строение и функцией органа или системы органов.
...
25 09 2025 20:35:26
У учеников уже сформировано представление о покровах тела, опopно-двигательной системе, способах передвижения, дыхательной, пищеварительной, выделительной системе. И данная тема непосредственно связана с предыдущими темами, даёт представление о целостности организма и его эволюционном развитии. Предлагается дифференцированное домашнее задание.
...
24 09 2025 8:32:32
Еще:
Биология, химия -1 :: Биология, химия -2 :: Биология, химия -3 :: Биология, химия -4 :: Биология, химия -5 :: Биология, химия -6 :: Биология, химия -7 :: Биология, химия -8 :: Биология, химия -9 :: Биология, химия -10 :: Биология, химия -11 :: Биология, химия -12 :: Биология, химия -13 :: Биология, химия -14 :: Биология, химия -15 :: Биология, химия -16 :: Биология, химия -17 ::
Функции желез внутренней секреции. Гормоны